苏家坪隧道监控量测.doc

组别：第五组组名：Snake成员：秦江锋 、石磊、吕怡、李航、 祁磊、田坤、李方苏家坪隧道概况兰渝铁路北起甘肃省兰州市枢纽兰州东站，在南充分线（高坪区），一条经武胜县到重庆市，另一条经广安市、三汇坝到重庆市设计速度每小时200公里，为双线电气化铁路苏家坪隧道长度910m，隧道所通过底层为第四系全新统坡积碎石土、泥岩夹页岩、泥岩夹泥灰岩在DK500+082—788段为小型背斜构造，节理裂隙发育，局部产状紊乱地下水主要接受大气降水、地表水补给，矿化度小于0.20g/L,无侵蚀性主要工程地质问题：进出口顺从滑塌、洞身掉块、渗水，沿节理裂隙带或岩溶集中涌水，泥岩具弱膨胀性隧道名称起讫桩号隧道长度(m)洞门形式进口出口苏家坪隧道DK500+082~DK500+992910偏压式偏压式针对此隧道地形及地质情况，经研究分析应在，DK500+082~DK500+238段，采用CRD法进行施工；在DK500+238~DK500+788段采用全断面法施工；DK500+788~DK500+992段，采用双侧壁导坑法监控量测的项目序号监测项目监测仪器1洞内、外观测现场观测、数码相机、罗盘仪2拱顶下沉全站仪或钢挂尺、水准仪3净空变化收敛仪、全站仪4地表沉降水准仪、钢挂尺或全站仪5围岩压力压力盒6喷混凝土内力混凝土应变计7二次衬砌内力混凝土应变计、钢筋计8纵向位移多点位移计、全站仪9锚杆轴力钢筋计10围岩内部位移多点位移计11初期支护与二次衬砌间接触压力压力计12爆破振动振动传感器、记录仪测点布置净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等必测项目应设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深、开挖方式等按下表规定进行。

必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距每断面测点数量净空变化拱顶下沉Ⅴ~Ⅳ5~101~2条基准线1~3点Ⅳ10~301条基准线1点Ⅲ30~501条基准线1点注：1 洞口及浅埋地段间距取小值2 各选测项目量测断面的数量，应在每级围岩内选具有代表行的1~2个3 软岩隧道的观测断面适当加密关于周边位移和拱顶下沉的测点及测线布置采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋采用全站仪测量时，测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上量测方法包括自由设站和固定设站两种净空变化量测测线数地段开挖方法一般地段特殊地段全断面法一条水平测线-台阶法每台阶一条水平测线每台阶一条水平测线，两条斜测线分布开挖法每分部一条水平测线CD或CRD法上部、双侧壁导坑法左右侧部，每分布一条水平测线，两条斜测线、其余分布一条水平测线在地表沉降量测时，对于浅埋隧道地表沉降以及沉降的发展趋势是判断隧道围岩稳定性的一个重要标志浅埋隧道地表下沉量测的重要性，随隧道埋深变浅而增大埋深重要性测量与否3B

浅埋隧道地表沉降测点应在隧道开挖前布设地表沉降测点和隧道内测点应布置在同一断面里程当地表有建筑物时，应在建筑物周围增设地表下沉观测点在隧道纵向至少布置一个纵向断面在横断面上至少布置11个测点，在隧道中线附近测点应布置密一些，远离隧道中线应疏一些隧道埋深与开挖宽度纵向测点间距2B﹤H0﹤2.5B20～50B﹤H0≤2B10～20H0≤B5～10注：H0为隧道埋深，B为隧道开挖宽度 地表沉降测点横向间距为2-5m隧道中线两侧量测范围不应小于H0+B，地表有控制性建筑物时，量测范围应适当加宽其测点布置如图所示2～5m间隔量测方法1、 地质及支护状况观测与描述各隧道掌子面每次爆破和初喷后，通过肉眼观察、地质罗盘和锤击检查，描述和填表记录围岩以下地质情况：岩性、岩层产状、裂隙、地下水情况、围岩完整性与稳定性及时判断施工围岩级别是否与设计相符，必要时应拍照，测量地下水流量，观察支护效果10m左右填写一张围岩施工地支与支护效果观察记录表2、 拱顶下沉量测拱顶下沉量测是在各隧道开挖毛洞的拱顶及左右各2m处酌情布设1～3个带挂钩的锚桩，测桩埋设深度30cm,钻孔直径φ42，用快凝水泥或早强锚固剂固定，测桩头需设保护罩。

通过一个测量相对基准点，用水准仪、垂向长钢卷尺等来量测拱顶下沉3、 周边收敛位移量测在假设点的断面，各隧道开挖爆破以后，沿隧道周边部位分别埋设测线、测桩，测桩埋设深度30cm，钻孔直径φ42，用快凝水泥或早强锚固剂固定，测桩头需设保护罩在全断面法开挖施工时则每断面只布设1条水平测线、测桩每断面1对共2根采用钢尺式周边收敛仪来量测周边收敛变形4、 锚杆轴向力量测从量测方法来看，有电测发和机械法，不论采用哪种方法，它们都是通过量测锚杆，先测出隧道围岩内不同深度的变形，然后 通过有关计算转求应力的量测方法用电测法时，必须对量测传感元件作好防潮处理，如用机械式的量测法时，由于隧道较高，布设在拱顶和拱腰处的测点，必须采用台架才能进行那个量测工作，因此，这种量测方法在洞内使用各有利弊量测期、量测频率隧道施工现场监控量测项目及量测要求序号项目名称方法及工具布置量测间隔时间1～15天16天～1个月1～3个月3个月以后1地质及支护状况观察围岩地质描述，支护观察，罗盘开挖后及初期支护后进行，每隔10m左右作相关记录每次爆破后进行2周边水平收敛位移周边收敛计酌情布置断面，每断面1～2对测点1～2次/天1次/2天1～3次/周1～3次/月3拱顶下沉水准仪、塔尺、钢卷尺酌情布置断面，每断面1～3个测点1～2次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月4地表下沉水准仪、塔尺根据工作需要在各洞口浅埋段地表布置断面和测点开挖面距量测断面前后<3B时。

1～2次/天；<5B时，1次/2天；>5B时，1次/周5围岩与喷射混凝土层接触压力双膜压力盒酌情布置断面，每断面5个测点1次/天1次/2天1～2次/周1～3次/月6钢支护内力钢筋计酌情布置断面，每榀型钢断面布设10个左右测点1次/2天1～2次/周1～3次/月注：B为隧道开挖宽度特殊情况下按位移速度安排量测频率，则如下表：位移速度（mm/d）量测频率≥52次/天1～51次/天0.5～11次/2～3天0.2～0.51次/3天﹤0.21次/7天按距离开挖面距离安排量测频率，则如下表：量测断面距开挖面距离（m）量测频率（0～1）b2次/d（1～2）b1次/d（2～5）b1次/2～3天﹥5b1次/7天注：1、B为隧道开挖宽度2、当监测项目的累计变化值接近或超过报警值时，应加大监测频率；3、当变形曲线趋于平缓时，在有充足的数据判断变化趋于稳定，可以停止相应项目的监测工作，并经工程师批准监测信息反馈与预报根据量测情况，按月提交监控量测阶段报告，如遇量测数据异常级险情，以紧急报告或异常报告的形式向业主、监理、设计、施工等有关单位报告，同时在施工现场及时将量测信息反馈到施工过程之中去，指导施工在复杂多变的隧道施工条件下，如何进行准确的信息反馈是本项研究的主要内容之一。

信息反馈综合分析可以通过以下途径来实现：（1） 力学计算法支护系统是确保隧道安全与进程的关键可以通过力学计算来确定支护系统力学计算所需要的输入数据则根据现场量测数据来推算2） 经验法此法也是建立在现场量测的基础之上的：其核心是根据经验建立一些判断标准来之及根据量测结果或回归分析数据来判断围岩的稳定性和支护系统的工作状态在施工监测过程中，数据“异常”现象的出现可以作为调整支护参数和采取相应的施工技术措施的依据何为“异常”，这就需要针对不同的工程条件(例如围岩地层、埋深、隧道断面、支护、施工方法等)建立一些根据量测数据对围岩稳定性和支护系统的工作条件进行判断的准则：根据围岩（或净空变化）量值或预计最终位移与位移临界值对不来判断位移临界值的确定需根据具体工程具体确定预测最大位移值不大于下表所列极限相对位移值的2/3，可以认为初期支护以达到基本稳定：初期支护极限相对位移围岩类别埋深≤50m50～300m300～500m拱角水平相对净空变化Ⅱ0.2～0.50.4～2.01.8～3.0Ⅲ0.1～0.30.2～0.80.7～1.2Ⅳ0.03～0.10.08～0.40.3～0.6拱顶相对下沉Ⅱ0.08～0.160.14～1.100.8～1.4Ⅲ0.06～0.10.08～0.40.3～0.8Ⅳ0.03～0.060.04～0.150.12～0.3变形管理等级表管理等级管理位移施工状态ⅢU＜U0/3可正常施工ⅡU0/3≤U≤2 U0/3加强支护ⅠU＞(2 U0/3)采取特殊措施7、 监控量测的判断实测最大位移值或回归预测最大位移值不大于规范要求的极限相对位移的2/3，可认为初期支护达到基本稳定。

根据位移变化速度判别 当拱角水平相对净空变化速度大于10～20mm/d时，表明围岩处于急剧变形状态，量测工作应加强到每天2-3次，并向有关领导提出加强初期支护系统的建议； 一般围岩地段当净空变化速度小于0.2 mm/d时，不良地质地段当净空变化速度小于0.5mm/d时，则认为围岩达到基本稳定 根据位移时态曲线的形态来判别 当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t<0）,围岩处于稳定状态； 当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t=0），围岩不稳定，应加强支护； 当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t>0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护数据回归分析若位移—时间关系曲线出现反常，表明围岩和支护已呈不稳定状态，加强支护，必要时暂停开挖并进行施工处理当位移—时间关系曲线趋于平缓时（正常曲线），进行数据处理或回归分析，从而进行推算最终位移值和掌握位移变化规律U(mm)反常曲线t﹙d﹚隧道监控量测组织与管理1、 人员组织计划在隧道的进口、出口各安排1～2名现场检测技术人员常驻工地工作食宿条件需施工单位协助来共同解决2、 质量保证措施为了保证苏家坪隧道监控量测数据的真实可靠及连续性，本项目拟采取以下质量保证措施：1) 监控人员相对固定；2) 仪器的管理采用专人使用专人管理，专人检验的方法；3) 量测设备、传感器等各器件在使用前均检查校准合格后方可投入使用；4) 各量测项目在检测过程中应严格遵守相应的监控项目实施细则；5) 量测数据均经现场检查，室内复合两侧检查后方可上报；6) 良策数据的储存计算管理均采用计算机系统进行；7) 各量测项目。